Рабочее колесо турбомашины Советский патент 1992 года по МПК F01D5/14 

фМ

Изобретение относится к турбостроению, в частности к рабочим колесам турбомагаины, и может бить использовано при проектировании и модерниза- ции ступеней паровых и газовых турбин.

Известно рабочее колесо турбомаши- ны, содержащее лопатки с бандажом, хвостовиками и профильной частью между ними. Радиусы закруглений в ю местах перехода профильной части лопаток к бандажу или хвостовику выбраны лишь по условиям прочности

Известно также рабочее колесо - турбомашины, содержащее лопатки с is цельнофрезерованными бандажами, профильной частью и хвостовиками, при этом профильные части установлены с относительным шагом t/b в корневом сечении в диапазоне t/b 0,54-0,69, 20 (где t - шаг, a b - .хорда профильной части лопатки, а радиусы закругления перехода от хвостовика к профильной части R - (0,075-0,221) Ъ. В периферийном сечении рабочих лопаток отно- 25 сительный шаг изменяется в диапазоне t/b 0,62-0,77, а радиусы закруглений перехода от бандажа к профильной части - в диапазоне R (0,042- 0,187) Ь,30

Целью изобретения является повышение экономичности турбомашины,, Поставленная цель достигаетая тем, что в

диаметру рабочего колеса имеют одинаковую хорду b (фиг.З).

Корневой и периферийный участки сопряжений имеют плавные переходы, выполненные по радиусу R, определяемому из соотношений R (0,04- 0,13)Ь при относительном шаге между профильными частями (фиг. 4) t/b 0,78-1,00 или радиусу R (0,01- 0,04)-b при t/b 0,55-0,78.

Колесо турбомагаины работает следующим образом.

Рабочее тело поступает на профильную часть 3 лопаток и приводит диск 1 во вращение. В межлопаточном канале, образованном профильными частями 3 двух соседних лопаток диска 1, бан- дажом 2 и хвостовиком 4, возникают вторичные перетекания рабочего тела с вогнутой части профиля на выпуклую1 часть. При этом в угловых зонах межлопаточного канала, т.е. на участках плавных переходов профиля лопатки на торцевые ограничивающие поверхности, обычно образуются завихрения, интенсивность, которых зависит от величины относительного шага t/b и радиуса R сопряжений переходов. Благодаря предложенным оптимальным радиусам закруглений и соответствующим им относительным шагам t/b завихрения вторичных потоков рабочего тела в данном колесе турбомашины практически исключены.

рабочем колесе турбомашины, включающем

выполненные с бандажами и хвостовика- ,- В результате этого снижаются общие.„ „5 потери энергии в ступени турбомашины

и соответственно повышается ее экономичность. Надежность рабочего колеса при этом не снижается. Формула изобретения Рабочее колесо турбомашины, включающее выполненные с бандажами и хвостовиками лопатки, профили которых в сечении по среднему диаметру рабочего колеса имеют одинаковые хорды и расположены с одинаковым шагом, а их корневой и периферийный участки сопряжений выполнены с плавными переходами, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности, переходы выполнены по радиусу, определяемому из соотношений R (0,04-0,13)-b при t/b 0,78-1,00; R (0,01-0,04)-Ь при t/b 0,55-0,78 где R - радиус перехода; 55 , ь - хорда профиля1 лопатки в сечении по среднему диаметру

ми лопатки, профили которых в сечении по среднему диаметру -рабочего колеса имеют, одинаковые хорды b и расположены содинаковым шагом t, а их корневой и периферийный участки сопряжений Q выполнены с плавными переходами по радиусу R, определяемому согласно изобретению из соотношений (0,04-0,13)-Ъ при t/B 0,78- 1,00;

R (0,01-0,04) b при t/b 0,55- 0,78.

На фиг, 1 представлено рабочее колесо турбомашины (фрагмент); на фиг. 2 - разрез рабочей лопатки А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б по среднему диаметру рабочего колеса на фиг, 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2.

45

50

Рабочее колесо турбомашины содержит диск 1, по периферии которого установлены рабочие лопатки с бандажами 2, профильной частью 3 и хвостовиками 4. Профили лопаток по среднему

рабочего колеса; t - шаг в сечении по среднему диаметру рабочего колеса.

диаметру рабочего колеса имеют одинаковую хорду b (фиг.З).

Корневой и периферийный участки сопряжений имеют плавные переходы, выполненные по радиусу R, определяемому из соотношений R (0,04- 0,13)Ь при относительном шаге между профильными частями (фиг. 4) t/b 0,78-1,00 или радиусу R (0,01- 0,04)-b при t/b 0,55-0,78.

Колесо турбомагаины работает следующим образом.

Рабочее тело поступает на профильную часть 3 лопаток и приводит диск 1 во вращение. В межлопаточном канале, образованном профильными частями 3 двух соседних лопаток диска 1, бан- дажом 2 и хвостовиком 4, возникают вторичные перетекания рабочего тела с вогнутой части профиля на выпуклую1 часть. При этом в угловых зонах межлопаточного канала, т.е. на участках плавных переходов профиля лопатки на торцевые ограничивающие поверхности, обычно образуются завихрения, интенсивность, которых зависит от величины относительного шага t/b и радиуса R сопряжений переходов. Благодаря предложенным оптимальным радиусам закруглений и соответствующим им относительным шагам t/b завихрения вторичных потоков рабочего тела в данном колесе турбомашины практически исключены.

рабочего колеса; t - шаг в сечении по среднему диаметру рабочего колеса.

6-6

Использование: в ступенях паровых и газовых турбин. Сущность изобретения: на диске 1 установлены рабочие лопатки с бандажами 2 и хвостовиками 4. Плавные переходы между корневыми и периферийными участками сопряжений профилей 3 рабочих лопаток выполнены с радиусами скругления в зависимости от относительного шага t/b рабочей решетки в сечении по среднему диаметру рабочего колеса 4 ил. 8-6

9эиг.З

Составитель И.Гриценко Редактор Л.Волкова Техред М.Моргентал Корректор С.Патр ушева

Заказ 2

7°45

Тираж ff Л

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное